الألياف/الجلود الحيوية - القوة الدافعة الرئيسية للمنسوجات المستقبلية

التلوث في صناعة النسيج

● قال سون رويتشي، رئيس المجلس الوطني الصيني للمنسوجات والملابس، في قمة الابتكار المناخي والأزياء في عام 2019 أن صناعة المنسوجات والملابس أصبحت ثاني أكبر صناعة ملوثة في العالم، بعد صناعة النفط فقط؛

● وفقًا لبيانات من جمعية الاقتصاد الدائري الصينية، يتم إلقاء حوالي 26 مليون طن من الملابس القديمة في صناديق القمامة في بلدي كل عام، وسيرتفع هذا الرقم إلى 50 مليون طن بعد عام 2030؛

● وفقًا لتقديرات المجلس الوطني الصيني للمنسوجات والملابس، تتخلص بلادي سنويًا من نفايات المنسوجات بما يعادل 24 مليون طن من النفط الخام. وفي الوقت الراهن، لا تزال معظم الملابس القديمة تُدفن في مكبات النفايات أو تُحرق، وكلاهما يُسبب تلوثًا بيئيًا خطيرًا.

حلول لمشاكل التلوث – الألياف الحيوية

تُصنع الألياف الاصطناعية في المنسوجات بشكل عام من مواد خام بتروكيماوية، مثل ألياف البوليستر (البوليستر)، وألياف البولي أميد (النايلون أو النايلون)، وألياف البولي أكريلونيتريل (ألياف الأكريليك)، وما إلى ذلك.

● مع تزايد ندرة موارد النفط وتنامي وعي الناس بأهمية حماية البيئة، بدأت الحكومات باتخاذ تدابير مختلفة للحد من استخدام موارد النفط والبحث عن مصادر متجددة أكثر ملاءمة للبيئة كبديل لها.

● تأثرت الدول الرائدة في إنتاج الألياف الكيميائية التقليدية مثل الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي واليابان بنقص النفط والمشاكل البيئية، مما أدى إلى انسحابها تدريجياً من إنتاج الألياف الكيميائية التقليدية، وتحولت إلى الألياف الحيوية التي تعتبر أكثر ربحية وأقل تأثراً بالموارد أو البيئة.

يمكن استخدام مواد البوليستر الحيوية (PET/PEF) في تصنيع الألياف الحيوية وجلد حيوي.

في أحدث تقرير لمجلة "تيكستايل هيرالد" حول "مراجعة وتوقعات تكنولوجيا النسيج العالمية"، تم الإشارة إلى ما يلي:

● لقد تصدرت مادة البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) المصنوعة من مواد حيوية بنسبة 100% مجال دخول صناعة الأغذية، مثل مشروبات كوكاكولا، وأغذية هاينز، وتغليف منتجات التنظيف، كما دخلت أيضًا في منتجات الألياف الخاصة بالعلامات التجارية الرياضية المعروفة مثل نايكي؛

● تم رصد منتجات تي شيرت مصنوعة من مادة PET الحيوية بنسبة 100% أو مادة PEF الحيوية في السوق.

مع استمرار تزايد وعي الناس بأهمية حماية البيئة، ستتمتع المنتجات الحيوية بمزايا جوهرية في مجالات المنتجات الطبية والغذائية ومنتجات الرعاية الصحية التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بحياة الإنسان.

● أوضحت خطة تنمية صناعة النسيج في بلدي (2016-2020) وخطة التقدم العلمي والتكنولوجي لصناعة النسيج "الخطة الخمسية الثالثة عشرة" بوضوح أن اتجاه العمل التالي هو: تطوير مواد ألياف حيوية جديدة لاستبدال موارد البترول، وتعزيز تصنيع الألياف الحيوية البحرية.

ما هي الألياف الحيوية؟
● تشير الألياف الحيوية إلى الألياف المصنوعة من الكائنات الحية نفسها أو مستخلصاتها. على سبيل المثال، تُصنع ألياف حمض البوليلاكتيك (ألياف PLA) من منتجات زراعية تحتوي على النشا مثل الذرة والقمح وبنجر السكر، بينما تُصنع ألياف الألجينات من الطحالب البنية.

● لا يقتصر تميز هذا النوع من الألياف الحيوية على كونه صديقًا للبيئة فحسب، بل يتميز أيضًا بأداء ممتاز وقيمة مضافة عالية. فعلى سبيل المثال، لا تقل الخصائص الميكانيكية، وقابلية التحلل الحيوي، ومقاومة التآكل، وعدم القابلية للاشتعال، وملاءمتها للبشرة، وخصائصها المضادة للبكتيريا، وقدرتها على امتصاص الرطوبة، عن تلك الموجودة في الألياف التقليدية. تُعد ألياف الألجينات مادة خام عالية الجودة لإنتاج الضمادات الطبية عالية الامتصاص للرطوبة، مما يمنحها قيمة تطبيقية خاصة في المجال الطبي والصحي. على سبيل المثال، لدينا مادة جديدة تُسمىجلد حيوي/جلد نباتي.

لماذا يتم اختبار المنتجات للتأكد من محتواها الحيوي؟

مع تزايد إقبال المستهلكين على المنتجات الخضراء الصديقة للبيئة والآمنة والمصنوعة من مصادر حيوية، يتزايد الطلب على الألياف الحيوية في سوق المنسوجات يومًا بعد يوم، مما يجعل تطوير منتجات تعتمد على نسبة عالية من المواد الحيوية أمرًا بالغ الأهمية لاغتنام ميزة الريادة في السوق. تتطلب المنتجات الحيوية وجود مكونات حيوية في جميع مراحل الإنتاج، بدءًا من البحث والتطوير، مرورًا بمراقبة الجودة، وصولًا إلى المبيعات. ويمكن لاختبارات المواد الحيوية أن تساعد المصنّعين والموزعين والبائعين على ما يلي:

● البحث والتطوير للمنتجات: يتم إجراء الاختبارات الحيوية في عملية تطوير المنتجات الحيوية، والتي يمكن أن توضح المحتوى الحيوي في المنتج لتسهيل التحسين؛

● مراقبة الجودة: أثناء عملية إنتاج المنتجات الحيوية، يمكن إجراء اختبارات حيوية على المواد الخام الموردة للتحكم بدقة في جودة المواد الخام للمنتج؛

● الترويج والتسويق: سيكون المحتوى القائم على المواد الحيوية أداة تسويقية جيدة للغاية، والتي يمكن أن تساعد المنتجات على اكتساب ثقة المستهلك واغتنام فرص السوق.

كيف يمكنني تحديد المحتوى الحيوي في منتج ما؟ – اختبار الكربون 14
يُمكن لاختبار الكربون-14 التمييز بفعالية بين المكونات الحيوية والمكونات المشتقة من البتروكيماويات في المنتج. ذلك لأن الكائنات الحية الحديثة تحتوي على الكربون-14 بنفس كمية الكربون-14 الموجودة في الغلاف الجوي، بينما لا تحتوي المواد الخام البتروكيماوية على أي كربون-14.

إذا كانت نتيجة اختبار المنتج الحيوي تشير إلى أن محتوى الكربون فيه حيوي بنسبة 100%، فهذا يعني أن المنتج حيوي المصدر بنسبة 100%؛ وإذا كانت نتيجة الاختبار 0%، فهذا يعني أن المنتج بتروكيماوي بالكامل؛ وإذا كانت نتيجة الاختبار 50%، فهذا يعني أن 50% من المنتج ذو أصل بيولوجي و50% من الكربون ذو أصل بتروكيماوي.

تشمل معايير اختبار المنسوجات المعيار الأمريكي ASTM D6866، والمعيار الأوروبي EN 16640، وما إلى ذلك.